CN111349391A - 一种耐高温涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种耐高温涂料及其制备方法，它由组分A、组分B混合制得；按重量克计，A组分由下述原料混合分散制得：水性有机硅乳液30‑50，去离子水20‑35，无机填料5‑20,镉红10‑30，耐高温无机颜料0‑10；分散剂1‑5，助剂0.1‑1；B组分为水玻璃混合物，其中钾水玻璃20‑40，钠水玻璃0‑10，锂水玻璃0‑5，去离子水60‑70。本发明的耐高温涂料对基材处理要求低、水性环保，涂层耐高温性能突出，很大程度上解决了镉红颜料高温下的失色现象，具有广阔的应用前景。

Description

一种耐高温涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种耐高温涂料及其制备方法。

背景技术

耐高温涂料是指长期高温(≥1000h)条件仍能保持一定的物理化学性能， 从而使被保护对象正常运转的功能性涂料。耐高温涂料的研究由来已久，根据 其具体使用温度的不同，涂料成膜树脂和颜料也有所变化。当使用温度超过 1000℃时，一般采用热喷涂金属/非金属氧化物的方式涂装；低于1000℃时，以 有机改性有机硅或者纯硅树脂为成膜物是最为常见的。

红色是最鲜艳的颜色，镉红是耐温最高的红色无机颜料，然而在有机硅树 脂中，镉红高温下容易失去颜色。镉红在高温下的失色机理并不清楚。对比镉 红自身及其在搪瓷烧结过程中颜色变化行为，我们推断镉红在有机硅树脂中的 高温失色行为与有机硅树脂中的有机成分有直接关系。正因为如此，使用温度 在500-1000℃的有机硅耐高温涂料多为金属色或者黑色，红色有机硅耐高温涂 料迄今仍很少见诸报道。

喷砂是耐高温涂料涂装之前的一道常见工序，它可以提高涂层在基材上的 附着力，保证涂层在高低温冲击下的完整性。然而，喷砂不仅能耗高、污染大、 效率低，而且容易造成基材变形，影响产品的外观，降低基材的前处理要求也 是耐高温涂料研发的一个重要目标。

发明内容

本发明的第一个目的是:提供一种新型的水性耐高温涂料。该涂料以有机硅 和硅酸盐为共同成膜物，以镉红为颜料，在打磨的不锈钢上涂层最高耐温达 800℃且具有良好的颜色保持能力。

一种耐高温涂料，它由组分A、组分B混合制得；

按重量克计，A组分由下述原料混合分散制得：水性有机硅乳液30-50， 去离子水20-35，无机填料5-20,镉红10-30，耐高温无机颜料0-10；分散剂1-5， 助剂0.1-1；

B组分为水玻璃混合物，其中钾水玻璃20-40，钠水玻璃0-10，锂水玻璃 0-5，去离子水60-70。

进一步地，无机填料包括云母、滑石粉、高岭土、硅微粉、玻璃鳞片、沉 淀硫酸钡的任意比混合；

无机耐高温颜料为钛铬棕、钛镍黄、钴蓝、钴绿、铜铬黑等，以及特种功 能颜料，如耐高温珠光颜料、金属颜料调配色浆中的一种或一种以上的混合物。

本发明的第二个目的是:提供一种耐高温涂料的制备方法，它由如下步骤组 成：

①分别准备A组分和B组分的各个原料；

②组分A的制备:按照组分A中的配方，首先将去离子水、无机颜填料、分 散剂和助剂混合搅拌后，在研磨机中高速研磨、分散至细度≤25μm，出料后再 加入水性有机硅乳液，搅拌均匀过滤出料即得组分A；

③组分B的制备：按照组分B的配方，将钾水玻璃、钠水玻璃、锂水玻璃 和去离子水加入容器中，固含控制在(35±2)％，搅拌至均一透明状态后，过 滤包装即得B组分；

④涂料的制备：室温下，A组分和B组分按照3:1-6:1的比例混合，搅拌拌 均匀，即可喷涂使用，8小时内用完。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

与普通的有机硅耐高温涂料相比，本发明同时使用了有机硅和硅酸盐两种 成膜树脂，通过合适的配比，镉红在高温条件下的失色现象得到极大的改善。 同时，有机硅和硅酸盐的组合增加了涂层在玻璃钢基上的附着力，涂覆在经除 油脱脂、打磨处理的不锈钢表面，最高温度可耐800℃。此外，由于水玻璃是一 种强碱性物质，水玻璃的引入降低了涂料的固化温度，它可以作为催化剂加速 有机硅树脂的固化。本发明丰富了耐高温涂料的品种，对基材前处理要求低、 水性环保，涂层耐高温性能突出，很大程度上解决了镉红高温下的失色现象， 具有广阔的应用前景。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述 的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例中使用的有机硅乳液为德国Warker MPF 52E,固含60％，其余原料 除另有说明外均为市售工业用品，可通过商业渠道购得。

检测陶瓷薄膜性能采用的方法如下：硬度按GB/T1730-1993方法测定；附 着力按GB/T9286-1998方法测定，耐高温性能测试方法：在800℃马弗炉中放置 30min后取出，自然降温，观察涂层是否开裂、起皮、褪色，以此判断涂层的 耐高温性能。

(1)耐高温涂料制备(表1)：

A组分的制备：按照下表1所示的配比，现将润湿流平剂BYK-331、去离子 水、分散剂AFCONA 4550混合均匀，再一次加入镉红颜料、云母、沉淀硫酸钡 在高速分散剂下，研磨至粒径≤20微米。然后加入Warker MPF52E,混合均匀后 过滤包装。

B组分：以镉红颜料、云母、沉淀硫酸钡为原料，加入去离子水固含调整至 35％，混合搅拌均一过滤包装。

将A、B组分按照2:1混合，以1200r/min的速度搅拌反应30分钟，静止 熟化1h后，以100目滤网过滤，用于喷涂。基材选用(1)2mm厚铝板、除油 脱脂后用80目砂纸打磨；(2)在240目砂纸打磨、吹灰的不锈钢基材上，手动 喷涂耐高温涂料，膜厚控制在35μm左右，在50℃下闪干10min后，置于140℃ 下固化30min。

对比例1:

直接在打磨的不锈钢基材上喷涂A组分，膜厚控制在35μm左右，在50℃ 下闪干10min后，置于140℃下固化30min。

实施例1：

按照质量比4:1把B组分加入到A组分中搅拌均匀，然后喷涂在打磨的不 锈钢基材，膜厚控制在35μm左右，在50℃下闪干10min后，置于140℃下固 化30min。

表1、对比例1与实施例1配方

表2、比较例1与实施例1的涂层性能

从上表2可以看出，采用有机硅和硅酸盐两种成膜树脂，镉红在高温条件 下的失色现象得到极大的改善。同时，这两种树脂的组合增加了涂层在玻璃钢 基上的附着力，在打磨处理的不锈钢表面喷涂固化后，800℃下放置30min,涂 层无开裂，无起皮，而仅仅采用有机硅树脂制备的耐高温涂料在此条件下迅速 燃烧，起皮。此外，本发明涂层硬度较高，这是因为水玻璃是一种强碱性物质， 它可以作为催化剂加速有机硅树脂的固化。

新型有耐高温涂料对基材前处理要求低、水性环保，涂层耐高温性能突出， 很大程度上解决了镉红高温下的失色现象，具有广阔的应用前景。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没 有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根 据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实 施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域人员 能很好的理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的 限制。

Claims (3)

1.一种耐高温涂料，其特征在于：它由组分A、组分B混合制得；

按重量份计，所述A组分由下述原料混合分散制得：水性有机硅乳液30-50份，去离子水20-35份，无机填料5-20份,镉红10-30份，耐高温无机颜料0-10份；分散剂1-5份，助剂0.1-1份；

按重量份计，所述B组分为水玻璃混合物，包括钾水玻璃20-40份，钠水玻璃0-10份，锂水玻璃0-5份，去离子水60-70份。

2.根据权利要求1所述的耐高温涂料，其特征在于：

所述无机填料包括云母、滑石粉、高岭土、硅微粉、玻璃鳞片、沉淀硫酸钡的任意比混合；

所述无机耐高温颜料包括钛铬棕、钛镍黄、钴蓝、钴绿、铜铬黑等，以及特种功能颜料，如耐高温珠光颜料、金属颜料调配色浆中的一种或一种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的耐高温涂料的制备方法，其特征在于：它由如下步骤组成：

①分别准备A组分和B组分的各个原料；

②组分A的制备:按照组分A中的配方，首先将去离子水、无机填料、分散剂和助剂混合搅拌后，在研磨机中高速研磨、分散至细度≤25μm，出料后再加入水性有机硅乳液，搅拌均匀过滤出料即得组分A；

③组分B的制备：按照组分B的配方，将钾水玻璃、钠水玻璃、锂水玻璃和去离子水加入容器中，固含控制在35±2％，搅拌至均一透明状态后，过滤包装即得B组分；

④涂料的制备：室温下，A组分和B组分按照3:1-6:1的比例混合，搅拌均匀，即可喷涂使用，8小时内用完。